RU2367822C1 - Биротативный винтовентилятор - Google Patents

Биротативный винтовентилятор Download PDF

Info

Publication number
RU2367822C1
RU2367822C1 RU2008114598/06A RU2008114598A RU2367822C1 RU 2367822 C1 RU2367822 C1 RU 2367822C1 RU 2008114598/06 A RU2008114598/06 A RU 2008114598/06A RU 2008114598 A RU2008114598 A RU 2008114598A RU 2367822 C1 RU2367822 C1 RU 2367822C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blades
angle
angles
height
cross
Prior art date
Application number
RU2008114598/06A
Other languages
English (en)
Inventor
Виктор Иванович Милешин (RU)
Виктор Иванович МИЛЕШИН
Сергей Владимирович Панков (RU)
Сергей Владимирович Панков
Евгений Прокофьевич Гладков (RU)
Евгений Прокофьевич ГЛАДКОВ
Игорь Константинович Орехов (RU)
Игорь Константинович ОРЕХОВ
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприяте "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприяте "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприяте "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова"
Priority to RU2008114598/06A priority Critical patent/RU2367822C1/ru
Priority to PCT/RU2008/000284 priority patent/WO2009128743A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2367822C1 publication Critical patent/RU2367822C1/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/321—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow compressors
    • F04D29/322—Blade mountings
    • F04D29/323—Blade mountings adjustable
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/141—Shape, i.e. outer, aerodynamic form
    • F01D5/142—Shape, i.e. outer, aerodynamic form of the blades of successive rotor or stator blade-rows
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D7/00—Rotors with blades adjustable in operation; Control thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K3/00—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
    • F02K3/02—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber
    • F02K3/025—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the by-pass flow being at least partly used to create an independent thrust component
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K3/00—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
    • F02K3/02—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber
    • F02K3/04—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type
    • F02K3/072—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type with counter-rotating, e.g. fan rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00—Axial-flow pumps
    • F04D19/02—Multi-stage pumps
    • F04D19/024—Multi-stage pumps with contrarotating parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/20—Rotors
    • F05D2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F05D2240/301—Cross-sectional characteristics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/96—Preventing, counteracting or reducing vibration or noise
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Изобретение относится к авиационному двигателестроению, конкретно к вентиляторам авиационных газотурбинных двигателей. Биротативный винтовентилятор состоит из расположенных друг за другом двух противоположно вращающихся рабочих колес. Для выполнения аэродинамических профилей лопаток обоих рабочих колес требуемые распределения по высоте лопаток заданных углов входа, заданных углов выхода и образованных их разностью углов изгиба профилей корректируются путем алгебраического сложения заданных углов выхода и определяемых по соотношению корректирующих углов при неизменных углах входа, чем обеспечивается уменьшение углов изгиба аэродинамических профилей в периферийных участках лопаток и адекватное увеличение углов изгиба профилей в срединных участках лопаток. Биротативный винтовентилятор может быть выполнен закапотированным. Такое выполнение биротативного винтовентилятора обеспечивает понижение шума при его работе. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к авиационному двигателестроению, конкретно к вентиляторам авиационных газотурбинных двигателей.
Одной из основных задач при разработке авиационных двигателей, в конструкции которых применены биротативные винтовентиляторы, составленные из двух противоположно вращающихся относительно оси винтовентилятора рабочих колес, является достижение удовлетворительных акустических характеристик таких винтовентиляторов при одновременном обеспечении требуемых аэродинамических и прочностных характеристик. Создаваемый биротативным винтовентилятором шум, уровень которого необходимо снижать до требуемых международных норм, есть следствие аэродинамического взаимодействия полей течений, образуемых вращающимися в противоположных направлениях лопатками рабочих колес, а также взаимодействия концевых вихрей от лопаток первого колеса с лопатками второго колеса и взаимодействия концевых вихрей от лопаток обоих колес за вторым рабочим колесом. Вследствие двух последних обстоятельств периферийные участки лопаток вносят более значительный вклад в создаваемый винтовентилятором шум.
При проектировании лопатки рабочего колеса винтовентилятора необходимо разработать ее геометрию, которая должна обеспечивать на выходе из лопатки требуемые распределения вдоль высоты лопатки степеней повышения полного давления, расходов воздуха и эффективностей происходящих в межлопаточных каналах процессов. Непосредственно форма лопатки определяется найденными при проектировании распределениями по высоте лопатки требуемых углов входа и углов выхода для ее срединной скелетной поверхности нулевой толщины и, следовательно, распределениями углов изгиба этой скелетной поверхности, которые определяются как разность между углами входа и углами выхода. Затем скелетная поверхность «одевается» необходимыми телесными аэродинамическими профилями с изменяющейся по высоте лопатки формой.
Предлагаемое изобретение применяется для обоих рабочих колес на стадии профилирования лопаток, перед тем как их скелетные поверхности нулевой толщины, для которых уже найдены распределения требуемых углов входа, углов выхода и углов изгиба, необходимо в поперечных сечениях лопаток «одеть» аэродинамическими профилями выбранной формы.
Известен незакапотированный биротативный винтовентилятор, патент Германии DE №3933776 от 10 октября 1989 г., состоящий из двух противоположно вращающихся относительно оси винтовентилятора рабочих колес с лопатками, выполненными с аэродинамическими профилями в поперечных сечениях. Традиционная форма лопаток обоих рабочих колес позволяет заключить, что эти лопатки спрофилированы с аэродинамической нагруженностью профилей, незначительно изменяющейся вдоль высоты лопаток для обеспечения приблизительно равномерного распределения по высоте создаваемых рабочими колесами величин степеней повышения полного давления. Вследствие этого возмущающее воздействие на поток периферийных участков лопаток оказывается таким же значительным, как и других участков лопаток. Поэтому остаются интенсивными аэродинамическое взаимодействие между лопатками обоих рабочих колес и взаимодействие концевых вихрей, что приводит к возникновению повышенного уровня создаваемого винтовентилятором шума.
Известен незакапотированный биротативный винтовентилятор, патент США №5,028,207 от 2 июля 1991 г., состоящий из расположенных друг за другом первого рабочего колеса и второго рабочего колеса с лопатками, у которых контуры поперечных сечений образуют аэродинамические профили, охватывающие заданную для профилирования скелетную поверхность нулевой толщины, построенную по изменяющимся вдоль высоты лопаток углам входа, углам выхода и углам изгиба профиля. В данном винтовентиляторе периферийные профили лопаток обоих рабочих колес выполнены со значительными изгибами, что свидетельствует о значительной аэродинамической нагруженности периферийных участков лопаток, вследствие чего возмущающее воздействие на поток периферийных участков лопаток оказывается достаточно значительным. Из-за этого и в этом винтовентиляторе остаются интенсивными аэродинамическое взаимодействие между лопатками обоих рабочих колес и взаимодействие концевых вихрей, и, следовательно, происходит возникновение повышенного уровня шума.
Технической задачей заявляемого технического решения является снижение уровня шума, создаваемого биротативным винтовентилятором.
В заявляемом техническом решении значительно ослабляются:
- интенсивность аэродинамического взаимодействия полей течений, образуемых вращающимися лопатками рабочих колес;
- интенсивность взаимодействия концевых вихрей от лопаток первого колеса с лопатками второго колеса;
- интенсивность взаимодействия концевых вихрей от лопаток обоих колес за вторым рабочим колесом,
что и приводит к снижению уровня шума, создаваемого рабочими колесами биротативного винтовентилятора.
Технический результат достигается заявляемым биротативным винтовентилятором, состоящим из расположенных друг за другом первого рабочего колеса и второго рабочего колеса с лопатками, у которых контуры поперечных сечений образуют аэродинамические профили, охватывающие заданную профилированную скелетную поверхность нулевой толщины, которую строят по изменяющимся вдоль высоты лопаток заданным углам входа (aвxi), заданным углам выхода (Ввыхi) и образованным из их разности углам изгиба (ai) профиля, причем, в обоих рабочих колесах, для уменьшения угла изгиба (аi) профиля в периферийных областях лопаток и увеличения угла изгиба (аi) профиля в срединных областях лопаток за счет изменения угла выхода при неизменном угле входа (aвxi), аэродинамические профили в поперечных сечениях лопаток, расположенных выше поперечного сечения, отстоящего от втулки на 0,25-0,35 высоты (hb) лопаток, выполняют с измененными углами выхода, полученными алгебраическим суммированием заданных углов (aвыхi) выхода и корректирующих углов (аci), при этом корректирующие углы (аci) определяют по соотношению:
аci={c1×[(hi-hb)/(H-hb)]3+c2×[(hi-hb)/(H-hb)]2+c3×[(hi-hb)/(H-hb)]}×ai,
где c1 - константа при члене третьей степени, находящаяся в диапазоне -3,87÷0,0,
c2 - константа при члене второй степени, находящаяся в диапазоне +7,19÷0,0,
c3 - константа при члене первой степени, находящаяся в диапазоне -2,92÷0,0,
асi - корректирующий угол в градусах, алгебраически суммируемый с заданным углом выхода в локальном поперечном сечении лопатки,
hb - нижняя граница высоты расположения локального поперечного сечения лопатки, выше которой выполняется коррекция заданных углов выхода и которая отстоит от высоты расположения втулочного поперечного сечения на 0,25-0,35 высоты лопатки,
hi - локальное значение высоты расположения локального поперечного сечения лопатки, отсчитываемое от высоты расположения втулочного поперечного сечения,
Н - высота лопатки,
aвxi - заданный угол входа,
aвыxi - заданный угол выхода,
аi - образованный угол изгиба профиля в градусах в локальном поперечном сечении лопатки, который равен разности между заданным углом входа (авхi) и заданным углом выхода (aвыxi), отсчитываемыми от оси вращения винтовентилятора, аi=aвxi-aвыxi.
Биротативный винтовентилятор может быть выполнен закапотированным, т.е. содержать наружную обечайку.
В поперечном сечении лопатки, контуром которого является выбранный аэродинамический профиль, поперечное сечение скелетной поверхности ограничено кривой линией, проходящей внутри аэродинамического профиля и имеющей выпуклость в сторону спинки лопатки. Угол изгиба профиля в поперечном сечении лопатки определяется как разность между углом входа и углом выхода этой кривой линии, причем эти углы отсчитываются относительно оси вращения винтовентилятора.
Применение в вышеприведенной формуле для заявляемого биротативного винтовентилятора левых граничных значений констант c1÷c3 из их диапазонов изменения (c1=-3,87, c2=+7,19, с3=-2,92) приводит для лопаток обоих рабочих колес к значениям корректирующего угла аci уменьшающимся от максимального положительного значения на периферии, составляющего ≈0,40 от требуемого угла изгиба профиля аi в периферийном поперечном сечении лопатки, до 0,0 в поперечном сечении, отстоящем от втулки на 0,70-0,74 высоты лопатки, и до минимального отрицательного значения, составляющего ≈-0,33 от требуемого угла изгиба профиля аi в поперечном сечении, отстоящем от втулки на 0,48-0,54 высоты лопатки, и затем увеличивающегося до 0,0 в граничном поперечном сечении, отстоящем от втулки на 0,25-0,35 высоты лопатки. Для поперечных сечений, расположенных ниже этого граничного сечения, корректирующий угол aci должен приниматься равным 0,0.
Увеличение углов выхода на периферийных участках из-за прибавления корректирующего угла к требуемому углу выхода при неизменном угле входа и, следовательно, уменьшение угла изгиба профиля в периферийных участках лопаток обоих рабочих колес обеспечивают уменьшение аэродинамической нагруженности профилей периферийных участков и, как следствие, уменьшение возмущающего воздействия этих участков на обтекающий их поток и ослабление интенсивности концевых вихрей, образуемых этими участками. Так как уменьшение аэродинамической нагруженности периферийных участков лопаток вызывает и снижение создаваемых этими участками величин степеней повышения полного давления, то для компенсации недобора степени повышения полного давления в периферийных областях лопаток одновременно увеличиваются величины степеней полного давления, создаваемых срединными участками лопаток, для чего адекватно увеличиваются углы изгиба профиля в этих срединных участках лопаток за счет вычитания корректирующего угла из требуемого угла выхода при неизменном угле входа.
Вследствие преобладающей роли аэродинамической нагруженности периферийных участков лопаток в создании шума винтовентилятора уменьшение углов изгиба профилей в поперечных сечениях периферийных участков лопаток обоих рабочих колес и связанное с этим уменьшение аэродинамической нагруженности профилей этих участков, несмотря на адекватное увеличение нагруженности профилей поперечных сечений срединных участков лопаток, приводит к тому, что ослабляется интенсивность аэродинамического взаимодействия полей течений, образуемых возмущаемым воздействием рабочих колес, и особенно значительно ослабляются интенсивность взаимодействия концевых вихрей от лопаток первого колеса с лопатками второго колеса и интенсивность взаимодействия концевых вихрей от лопаток обоих колес за вторым рабочим колесом, а следовательно, понижается уровень создаваемого винтовентилятором шума.
При нулевых значениях констант c1÷с3, соответствующих правой границе из их диапазона изменения, корректирующий угол aci становится равным 0,0 для периферийных и срединных участков лопаток, а следовательно, исчезает положительный эффект от применения заявляемого изобретения.
Дополнительно сущность предлагаемого изобретения поясняется на представленных чертежах.
На фиг.1 показан вид рабочих колес заявленного биротативного винтовентилятора в меридиональном сечении.
На фиг.2 приведен вид срединной скелетной поверхности нулевой толщины для лопатки первого рабочего колеса.
На фиг.3а показано локальное поперечное сечение по А-А, фиг.1, лопатки первого рабочего колеса на произвольной локальной высоте лопатки.
На фиг.3б показано локальное поперечное сечение по А-А, фиг.1, лопатки второго рабочего колеса на произвольной локальной высоте лопатки.
На фиг.1 в меридиональном сечении заявленного биротативного винтовентилятора показаны расположенные друг за другом первое рабочее колесо 1 и второе рабочее колесо 2, вращающиеся в противоположных направлениях относительно оси 3 винтовентилятора. Лопатки 4 первого рабочего колеса 1 и лопатки 5 второго рабочего колеса 2 могут быть выполнены поворачивающимися соответственно в дисках 6 и 7 относительно радиальных осей 8 и 9 или закрепленными неподвижно в этих дисках. Входная кромка 10 и выходная кромка 11 лопатки 4, а также входная кромка 12 и выходная кромка 13 лопатки 5 могут иметь изменяющиеся вдоль высоты Н данных лопаток формы, обеспечивающие у лопаток 4 и 5 прямую или обратную стреловидность. Для сведения, на фиг.1 показаны высота Н лопатки 4 первого рабочего колеса 1 и высота Н лопатки 5 второго рабочего колеса 2, а также локальные высоты hi расположения поперечных сечений соответственно в лопатке 4 и в лопатке 5.
В случае использования закапотированного биротативного вентилятора он может быть оборудован наружной обечайкой (капотом) 14.
На фиг.2 для примера представлена скелетная поверхность 15 нулевой толщины, которая могла быть получена при разработке лопатки, подобной лопатке 4 первого рабочего колеса 1. Как видно из этой фигуры, найденные распределения заданных углов входа в скелетную поверхность и заданных углов выхода из нее обеспечивают непрерывное уменьшение изгиба скелетной поверхности в направлении от втулки 16 до периферии 17.
На фиг.3a и 3б приведены локальные поперечные сечения лопатки 4 первого рабочего колеса 1 и лопатки 5 второго рабочего колеса 2, расположенные на локальных высотах hi этих лопаток 4 и 5 (сечение А-А винтовентилятора, фиг.1). Поперечное сечение скелетной поверхности, составляющей основу лопатки 4, и поперечное сечение скелетной поверхности, составляющей основу лопатки 5, представляют собой соответственно кривые линии 18 и 19, проведенные штрихами. Контуры поперечных сечений лопаток 4 и 5 представляют собой требуемые для обеспечения аэродинамических характеристик аэродинамические профили 20 лопаток 4 и 21 лопаток 5. Эти аэродинамические профили 20 и 21 при профилировании лопаток «одеваются» соответственно на поперечные сечения 18 и 19 скелетных поверхностей лопаток 4 и 5. Для сведения, на фиг.3a и 3б показаны углы входа aвхi соответственно в поперечные сечения скелетных поверхностей лопаток 4 и лопаток 5 и углы aвыхi+aci выхода из этих поперечных сечений, а также углы изгиба аi-aсi поперечных сечений скелетных поверхностей соответственно лопаток 4 и 5. Углы входа aвxi и углы выхода aвыхi+aci отсчитываются от прямых линий, параллельных оси 3 винтовентилятора. Углы ai-aci изгиба поперечных сечений скелетных поверхностей, равные разностям соответственно между углом входа aвxi и углом выхода aвыхi+aci лопатки 4 и между углом входа aвxi и углом выхода aвыхi+асi лопатки 5, одновременно являются и углами изгиба соответственно профилей 20 и 21 в поперечных сечениях лопаток 4 и 5.
Очевидно, что увеличение угла выхода при неизменном угле входа приводит к уменьшению угла изгиба профиля в поперечном сечении лопатки, а уменьшение угла выхода при неизменном угле входа вызывает возрастание угла изгиба профиля.
Таким образом, технический результат в заявляемом биротативном винтовентиляторе достигается благодаря тому, что после того, как в процессе проектирования лопаток первого и второго рабочих колес найдены распределения по высоте лопаток заданных углов входа и заданных углов выхода их скелетных поверхностей, обеспечивающие необходимые распределения за лопатками степеней повышения полного давления, расходов воздуха и эффективностей, распределения углов выхода корректируются путем алгебраического суммирования заданных углов выхода и корректирующих углов, определяемых по заявляемому соотношению, с целью обеспечения уменьшения углов изгиба профилей в периферийных участках лопаток и адекватного увеличения углов изгиба профилей в срединных участках лопаток при неизменных углах входа. Уменьшение угла изгиба профиля в периферийных участках лопаток обоих рабочих колес способствует уменьшению аэродинамической нагруженности профилей периферийных участков и, следовательно, уменьшению возмущающего воздействия этих участков на обтекающий их поток и ослаблению интенсивности концевых вихрей, образуемых этими участками. Вызванный уменьшением углов изгиба профилей недобор степени повышения полного давления в периферийных областях лопаток компенсируется одновременным увеличением степеней повышения полного давления, создаваемых срединными участками лопаток из-за повышения углов изгиба профиля в этих срединных участках. Так как аэродинамическая нагруженность периферийных участков лопаток играет преобладающую роль в создании шума винтовентилятора, то с помощью уменьшения углов изгиба профилей в поперечных сечениях периферийных участков лопаток обоих рабочих колес, несмотря на адекватно увеличенные углы изгиба профилей поперечных сечений срединных участков лопаток, достигается ослабление интенсивности аэродинамического взаимодействия полей течений, образуемых возмущаемым воздействием рабочих колес, и особенно значительное ослабление интенсивности взаимодействия концевых вихрей от лопаток первого колеса с лопатками второго колеса и интенсивности взаимодействия концевых вихрей от лопаток обоих колес за вторым рабочим колесом, а следовательно, достигается понижение уровня создаваемого винтовентилятором шума.

Claims (2)

1. Биротативный винтовентилятор, состоящий из расположенных друг за другом первого рабочего колеса и второго рабочего колеса с лопатками, у которых контуры поперечных сечений образуют аэродинамические профили, охватывающие заданную профилированную скелетную поверхность нулевой толщины, которую строят по изменяющимся вдоль высоты лопаток заданным углам входа, заданным углам выхода и образованным из их разности углам изгиба профиля, отличающийся тем, что в обоих рабочих колесах, для уменьшения угла изгиба профиля в периферийных областях лопаток и увеличения угла изгиба профиля в срединных областях лопаток за счет изменения угла выхода при неизменном угле входа, аэродинамические профили в поперечных сечениях лопаток, расположенных выше поперечного сечения, отстоящего от втулки на 0,25-0,35 высоты лопаток, выполняют с измененными углами выхода, полученными алгебраическим суммированием заданных углов выхода и корректирующих углов (aci), при этом корректирующие углы (aci) определяют по соотношению:
aci={c1·[(hi-hb)/(H-hb)]3+c2·[(hi-hb)/(H-hb)]2+c3·[(hi-hb)/(H-hb)]}·ai;
где c1 - константа при члене третьей степени, находящаяся в диапазоне -3,87÷0,0,
c2 - константа при члене второй степени, находящаяся в диапазоне +7,19÷0,0,
c3 - константа при члене первой степени, находящаяся в диапазоне -2,92÷0,0,
aci - корректирующий угол в градусах, алгебраически суммируемый с заданным углом выхода в локальном поперечном сечении лопатки,
hb - нижняя граница высоты расположения локального поперечного сечения лопатки, выше которой выполняется коррекция заданных углов выхода и которая отстоит от высоты расположения втулочного поперечного сечения на 0,25-0,35 высоты лопатки,
hi - локальное значение высоты расположения локального поперечного сечения лопатки, отсчитываемое от высоты расположения втулочного поперечного сечения,
H - высота лопатки,
ai - образованный угол изгиба профиля в градусах в локальном поперечном сечении лопатки, который равен разности между заданным углом входа и заданным углом выхода, отсчитываемыми от оси вращения винтовентилятора.
2. Биротативный винтовентилятор по п.1, отличающийся тем, что он выполнен закапотированным.
RU2008114598/06A 2008-04-17 2008-04-17 Биротативный винтовентилятор RU2367822C1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008114598/06A RU2367822C1 (ru) 2008-04-17 2008-04-17 Биротативный винтовентилятор
PCT/RU2008/000284 WO2009128743A1 (ru) 2008-04-17 2008-05-07 Биротативный винтовентилятор

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008114598/06A RU2367822C1 (ru) 2008-04-17 2008-04-17 Биротативный винтовентилятор

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2367822C1 true RU2367822C1 (ru) 2009-09-20

Family

ID=41167958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008114598/06A RU2367822C1 (ru) 2008-04-17 2008-04-17 Биротативный винтовентилятор

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2367822C1 (ru)
WO (1) WO2009128743A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107489644A (zh) * 2017-08-23 2017-12-19 南通迪瓦特节能风机有限公司 地铁风机双旋叶轮

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU731066A1 (ru) * 1976-08-10 1980-04-30 Специализированное Шахтомонтажное Управление Карагандинского Производственного Объединения По Добыче Угля "Карагандауголь" Осевой двухступенчатый вентил тор
SU1670185A1 (ru) * 1987-08-24 1991-08-15 Предприятие П/Я В-2572 Многоступенчатый осевой вентил тор
DE3837994A1 (de) * 1988-11-09 1990-05-10 Mtu Muenchen Gmbh Vorrichtung zur verstellung der rotorschaufeln eines propfan/turboproptriebwerkes
DE3933776A1 (de) * 1989-10-10 1991-04-18 Mtu Muenchen Gmbh Propfan-turbotriebwerk
RU70315U1 (ru) * 2007-07-26 2008-01-20 Валерий Иванович Сафонов Турбовинтовентиляторный двигатель

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107489644A (zh) * 2017-08-23 2017-12-19 南通迪瓦特节能风机有限公司 地铁风机双旋叶轮
CN107489644B (zh) * 2017-08-23 2019-08-23 南通迪瓦特节能风机有限公司 地铁风机双旋叶轮

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009128743A1 (ru) 2009-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8333559B2 (en) Outlet guide vanes for axial flow fans
RU2354854C1 (ru) Рабочее колесо высокооборотного осевого вентилятора или компрессора
US9726021B2 (en) High order shaped curve region for an airfoil
JP5988994B2 (ja) 積み重ね規則を改善したタービンエンジンブレード
RU2495254C2 (ru) Лопатка рабочего колеса компрессора с переменным эллиптическим соединением
JP6514644B2 (ja) ターボ機械の隣接する翼要素の流れの場を強制的に結合する構造体および方法、ならびにそれを組み込むターボ機械
CN105736425B (zh) 一种叶片带翼型导流板和导叶有仿生尾缘的轴流风机
RU2651905C2 (ru) Лопаточный диффузор радиального или диагонального компрессора
US20090041576A1 (en) Fluid flow machine featuring an annulus duct wall recess
RU2639462C2 (ru) Лопатка вентилятора для авиационного турбореактивного двигателя с изогнутым профилем в сечениях ножки
JP2009531593A5 (ru)
US20070280829A1 (en) Axial fan assembly
CN105756975B (zh) 一种叶片前缘带凹槽结构和叶根吹气的轴流风机
JP2009121468A (ja) 蒸気タービン
RU2336421C2 (ru) Вращающаяся лопатка турбореактивного двигателя и вращающийся узел турбореактивного двигателя
US20120082552A1 (en) Turbine rotor
US20100098536A1 (en) Fluid flow machine with running gap retraction
JP7104379B2 (ja) 軸流型のファン、圧縮機及びタービンの翼の設計方法、並びに、当該設計により得られる翼
US9022744B2 (en) Turbine engine blade
KR100719103B1 (ko) 터보형 후향익 다중 임펠러의 하이브리드 설계방법
CN110030038B (zh) 考虑bli进气畸变效应的叶尖跨音风扇非对称静子设计方法
US10655471B2 (en) Turbine and gas turbine
RU2367822C1 (ru) Биротативный винтовентилятор
RU2617636C1 (ru) Рабочее колесо радиального вентилятора
CN115544878A (zh) 叶片叶型的设计方法、叶片、风轮、风机及吸油烟设备

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20210804